Опалення приватного будинку сонячною енергією

При будівництві приватного будинку значні фінансові вкладення вимагає система опалення та утеплення. Етапу утеплення житла при будівництві приділяється певна увага, тому що від його якості, конструкції і використовуваних матеріалів залежить загальний стан житла в майбутньому, можливі тепловтрати і витрати на паливо.

Опалення приватного будинку за допомогою сонячної енергії

Останнім часом стала досить популярна інноваційна технологія, заснована на обігріві будинку за допомогою сонячної енергії. Багато розробок в цій галузі досягли великих успіхів, і на цій стадії розвитку для багатьох споживачів стало цілком можливим встановити сонячні батареї для обігріву у себе вдома. В цьому випадку матеріальні витрати підуть виключно на придбання обладнання, необхідне для накопичення тепла, при цьому сама енергія буде безкоштовною.

Якщо опалювальна система розрахована на довговічну експлуатацію, слід ретельно підійти до її вибору. Тут необхідно грамотно розрахувати потужність, площа системи і вибрати відповідне місце для її установки. Адже такі батареї купуються на довгий час і стоять зовсім недешево.

Приблизний термін служби встановленої системи становить 25 років і вище, вона окупиться через 3 роки постійної експлуатації.

Сонячна система опалення ділиться на два типи:

• на основі батарей;
• на основі колекторів.

Переваги опалення:

• значна економія витрат на паливо;
• абсолютна екологічна безпека;
• простота у використанні;
• тенденція зниження ціни на фотоелементи, а значить, ціни на обладнання та установку системи в цілому.

Недоліки опалення:

• в похмурі хмарні дні енергії виробляється значно менше;
• обладнання та установка системи мають досить високу ціну;
• безперебійна робота системи обігріву вимагає ретельних розрахунків і правильної установки всіх деталей.

Принцип роботи сонячних батарей

За своєю суттю дані батареї - це фотогенератора електричної енергії. Відповідно до законів фізики, сонячне світло утворює постійний електричний струм, впливаючи на напівпровідникові елементи. У ланцюгах батареї виникає певна напруга, що подається безпосередньо на самі обєкти. У спеціальному акумуляторі накопичується енергія, яка потім використовується в похмуру погоду.

Доцільніше батареї встановлювати на південну сторону даху будинку, кут даху повинен складати не менше 30 С. При цьому рекомендується врахувати додаткові перешкоди, наприклад, поруч стоять будови або дерева, які можуть перешкодити роботі всієї системи в майбутньому. У встановленому обладнанні потік сонячних променів повинен виходити з обліку 1000 кВт / год на 1 м за рік. Отримана сонячна енергія в даному випадку буде дорівнює, використання 100 л газу. Деякі потужні батареї площею близько 4 м , що застосовуються для обігріву приватного будинку, можуть забезпечити середню сімю з трьох осіб гарячою водою. Вони здатні виробити енергію приблизно до 2000 кВт / год на рік.

До складу сонячних батарей входить:

• прозора, скляна або пластмасова верхня панель, всередині якої циркулюють вода або повітря;
• зачорнена металева поверхня, яка поглинає теплову енергію сонця;
• водяний бак або накопичувальний резервуар, куди потрапляє нагріта рідина або газ, потім вони переміщаються безпосередньо в батареї.

В установку опалення сонячними батареями входить:

• перетворювач звичайний;
• перетворювач постійного струму в змінний;
• датчик, який регулює зарядку і розрядку батареї;
• акумулятор;
• механізм відбору потужності.

застосування

Система опалення, заснована на сонячних батареях, використовується в основному для отримання електрики. Відповідно, такі батареї практичніше встановлювати в будинку з електричним опаленням, електричними обігрівачами і системою теплої підлоги. Обладнавши потужними сонячними батареями опалення приватного будинку, можна в подальшому користуватися гарячою водою. В цьому випадку необхідно врахувати кількість проживаючих осіб, площа приміщення, що обігрівається житла і витрата споживаної енергії.

Наприклад, в сімї з трьох осіб в середньому витрачається до 500 кВт в місяць тільки на побутові прилади. При цьому не враховується кількість енергії на підігрів води. Найкраще площа системи сонячного опалення розраховувати з обліку 1 м площі батареї на людину. Для установки системи теплої підлоги на кожні 10 м буде потрібно 1 м сонячної батареї.

ефективність

Ефективність роботи сонячних батарей залежить від безлічі факторів, і головним тут є що надходить енергія сонця. У разі опалення будинку, розташованого в північних широтах, рекомендується використання суміщених видів опалення, де обігрів сонячними батареями буде використовуватися як додатковий варіант до газового або твердопаливного опалення.

Поєднаний спосіб обігріву приватного будинку можна використовувати і в більш теплих широтах, тому що потужність сонячних батарей при недостатньому природному освітленні і в похмуру погоду вкрай мала. Тому обігрів таким способом є більше засобом економії, ніж основним джерелом тепла в будинку. Внаслідок цього не рекомендується повністю відмовлятися від інших способів обігріву будинку. Найефективнішим опаленням на сьогодні є комбінований спосіб обігріву житла.

Принцип роботи сонячних колекторів

Колектори, як і сонячні батареї, працюють на основі збору і перетворення сонячної енергії. Але тут відбувається перетворення електричної енергії, а теплової. Це означає, що теплоносій системи опалення, що циркулює в колекторі, під впливом сонячних променів нагрівається і тільки потім передає тепло. Як і з сонячними батареями, продуктивність теплоносія безпосередньо залежить від кількості сонячного світла.

Використовуються такі види колекторів:

• діючі на основі води або антифризу;
• діючі на основі повітряних мас, такими колекторами забезпечується сонячно-повітряне опалення.

Колектори, що працюють на воді

Плоскі колектори складаються зі спеціального пристрою - абсорбера, який поглинає енергію сонця, а також прозорого шару і теплоізоляційного покриття. Плоскі водонагрівачі, що працюють на сонячній енергії, можуть нагріти температуру води до 200 ° С. Сонячні вакуумні колектори найбільш практичні у використанні, тому що мають опалювальну систему з меншими тепловими втратами.

Завдяки вакуумній прошарку температура води при нагріванні може досягати 300 ° С. За своєю конструкцією вакуумний колектор нагадує звичайний побутовий термос. Часто для обігріву приватного будинку сонячні вакуумні колектори застосовуються разом з тепловими трубками. Для жителів північних широт такий варіант обігріву будинку вважається оптимальним.

Сонячне опалення самостійно

Чи можна сонячну систему опалення для приватного будинку зробити самостійно? На сьогодні відомо кілька різних способів виготовлення подібної системи обігріву своїми руками. Наприклад, на основі застосування поліетиленової плівки або пластикових пляшок. Але в цьому випадку треба бути готовим, що така система не буде працювати так ефективно, як виконана фахівцями. Тому що досить складно забезпечити повну герметичність конструкції і дуже важко запобігти змішування гарячої і холодної води.

Крім того, необхідних товарів часом не буває в продажу або вони можуть обійтися досить дорого. До того ж, ніхто не застрахований від простих технічних помилок. Тому частіше доцільніше і економічніше придбати вже готове обладнання для опалення будинку сонячною енергією.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!